Ethyleenglycol

Ethyleenglycol is een organische verbinding met de formule (CH2OH) 2. Het wordt voornamelijk gebruikt voor twee doeleinden, als grondstof bij de vervaardiging van polyestervezels en voor antivriesformuleringen. Het is een geurloze, kleurloze, zoet smakende, stroperige vloeistof.

Ethyleenglycol wordt voornamelijk gebruikt in antivriesformuleringen (50%) en als grondstof bij de vervaardiging van polyesters zoals polyethyleentereftalaat (PET) (40%).

Koelmiddel en warmteoverdrachtsmiddel

Ethyleenglycol wordt voornamelijk gebruikt als medium voor convectie-warmteoverdracht in bijvoorbeeld auto's en vloeistofgekoelde computers. Ethyleenglycol wordt ook vaak gebruikt in gekoelde water-airconditioningsystemen die de koelmachine of de luchtbehandelingsinstallaties buiten plaatsen, of systemen die moeten koelen tot onder de vriestemperatuur van water. In geothermische verwarmings- / koelsystemen is ethyleenglycol de vloeistof die warmte transporteert door middel van een geothermische warmtepomp. De ethyleenglycol haalt energie uit de bron (meer, oceaan, waterput) of voert warmte af naar de gootsteen, afhankelijk van of het systeem wordt gebruikt voor verwarming of koeling.

Pure ethyleenglycol heeft een specifieke warmtecapaciteit van ongeveer de helft van die van water. Dus terwijl ethyleenglycol bescherming biedt tegen bevriezing en het kookpunt verhoogd, verlaagt het de specifieke warmtecapaciteit van watermengsels ten opzichte van zuiver water. Een 1: 1 massa-mengsel heeft een specifieke warmtecapaciteit van ongeveer 3140 J / (kg · ° C) (0,75 BTU / (lb · ° F)), driekwart die van zuiver water, waardoor een hoger debiet in hetzelfde systeem nodig is vergelijkingen met water. De vorming van grote bellen in koelpassages van verbrandingsmotoren zal de warmtestroom (flux) uit dat gebied ernstig belemmeren, waardoor de overdracht van nucleatie (kleine belletjes) warmteoverdracht wordt afgeraden. Grote bellen in koelpassages zullen zichzelf in stand houden of groter worden, met vrijwel het volledige verlies van koeling op die plek. Met pure MEG (mono-ethyleenglycol) moet die hotspot oplopen tot 200 ° C (392 ° F). Koeling door andere effecten zoals luchtstroom van ventilator enz. (Wordt niet overwogen in pure nucleatie-analyse) zal helpen bij het voorkomen van vorming van grote bellen.

Het mengsel van ethyleenglycol met water biedt extra voordelen voor koel- en antivriesoplossingen, zoals het voorkomen van corrosie en zuurafbraak, evenals het remmen van de groei van de meeste microben en schimmels.

Antivries

Pure ethyleenglycol bevriest bij ongeveer -12 ° C (10,4 ° F), maar wanneer gemengd met water, bevriest het mengsel bij een lagere temperatuur. Zo vriest een mengsel van 60% ethyleenglycol en 40% water bij -45 ° C (-49 ° F). Diethyleenglycol gedraagt ​​zich op dezelfde manier. De vriespuntverlaging van sommige mengsels kan worden verklaard als een colligatieve eigenschap van oplossingen, maar in sterk geconcentreerde mengsels zoals het voorbeeld worden afwijkingen van ideaal oplossingsgedrag verwacht vanwege de invloed van intermoleculaire krachten.

Er is een verschil in de mengverhouding, afhankelijk van of het ethyleenglycol of propyleenglycol is. Voor ethyleenglycol zijn de mengverhoudingen typisch 30/70 en 35/65, terwijl de mengverhoudingen van propyleenglycol typisch 35/65 en 40/60 zijn. Het is belangrijk dat het mengsel vorstbestendig is bij de laagste bedrijfstemperatuur.

Vanwege de lage vriestemperaturen wordt ethyleenglycol gebruikt als ontdooivloeistof voor voorruiten en vliegtuigen, als antivries in automotoren en als onderdeel van verglazingsmengsels (antikristallisatie) voor het behoud van biologische weefsels en organen bij lage temperaturen. Mengsel van ethyleenglycol en water kan ook chemisch worden genoemd als glycolconcentraat / verbinding / mengsel / oplossing.

Het gebruik van ethyleenglycol verlaagt niet alleen het vriespunt van waterige mengsels, maar verhoogt ook hun kookpunt. Dit heeft tot gevolg dat het bedrijfstemperatuurbereik voor warmteoverdrachtsvloeistoffen aan beide uiteinden van de temperatuurschaal wordt verbreed. De stijging van de kooktemperatuur is te wijten aan pure ethyleenglycol met een veel hoger kookpunt en lagere dampdruk dan puur water, zoals typisch is voor de meeste binaire mengsels van vluchtige vloeistoffen.

Voorloper van polymeren

In de kunststofindustrie is ethyleenglycol een belangrijke voorloper van polyestervezels en harsen. Polyethyleentereftalaat, dat wordt gebruikt om plastic flessen voor frisdrank te maken, wordt bereid uit ethyleenglycol.

Andere gebruiken

Ethyleenglycol wordt in de aardgasindustrie gebruikt om waterdamp uit aardgas te verwijderen voor verdere verwerking, op vrijwel dezelfde manier als triethyleenglycol (TEG).

Vanwege het hoge kookpunt en de affiniteit voor water is ethyleenglycol een nuttig droogmiddel. Ethyleenglycol wordt veel gebruikt om de vorming van aardgasclathraten (hydraten) te remmen in lange meerfasige pijpleidingen die aardgas van afgelegen gasvelden naar een gasverwerkingsinstallatie transporteren. Ethyleenglycol kan worden gewonnen uit het aardgas en hergebruikt als remmer na een zuiveringsbehandeling die water en anorganische zouten verwijdert.

Aardgas wordt gedehydrateerd door ethyleenglycol. In deze toepassing stroomt ethyleenglycol vanaf de bovenkant van een toren naar beneden en ontmoet een stijgend mengsel van waterdamp en koolwaterstofgassen. Droog gas verlaat de top van de toren. De glycol en het water worden gescheiden en de glycol wordt gerecycled. In plaats van water te verwijderen, kan ethyleenglycol ook worden gebruikt om de temperatuur te verlagen waarbij hydraten worden gevormd. De zuiverheid van glycol die wordt gebruikt voor hydraatonderdrukking (monoethyleenglycol) is typisch ongeveer 80%, terwijl de zuiverheid van glycol die wordt gebruikt voor uitdroging (triethyleenglycol) typisch 95 tot meer dan 99% is. Bovendien is de injectiesnelheid voor hydraatonderdrukking veel lager dan de circulatiesnelheid in een glycol-dehydratietoren.

Toepassingen

Kleine toepassingen van ethyleenglycol omvatten de fabricage van condensatoren, als chemisch tussenproduct bij de fabricage van 1,4-dioxaan, als additief om corrosie te voorkomen in vloeistofkoelsystemen voor personal computers en in de lensinrichtingen van het type kathodestraalbuis televisies aan de achterzijde. Ethyleenglycol wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van sommige vaccins, maar is zelf niet aanwezig bij deze injecties. Het wordt gebruikt als een minder belangrijk (1-2%) ingrediënt in schoenpoets en ook in sommige inkten en kleurstoffen. Ethyleenglycol heeft enig nut gezien als een rot- en schimmelbehandeling voor hout, zowel als een preventieve als een behandeling achteraf. Het wordt in enkele gevallen gebruikt voor het behandelen van gedeeltelijk verrotte houten voorwerpen die in musea moeten worden tentoongesteld. Het is een van de weinige behandelingen die succesvol zijn in het omgaan met rot in houten boten, en is relatief goedkoop. Ethyleenglycol kan ook een van de minder belangrijke ingrediënten zijn in ruitensproeiervloeistof, samen met het hoofdingrediënt isopropylalcohol. Ethyleenglycol wordt vaak gebruikt als conserveermiddel voor biologische monsters, vooral op middelbare scholen tijdens dissectie als een veiliger alternatief voor formaldehyde. Het wordt ook gebruikt als onderdeel van de hydraulische vloeistof op waterbasis die wordt gebruikt om onderzeese olie- en gasproductie-apparatuur te regelen.

Ethyleenglycol wordt gebruikt als een beschermende groep in organische synthese om carbonylverbindingen zoals ketonen en aldehyden te beschermen.

Siliciumdioxide reageert onder verwarmde terugvloeiing onder distikstof met ethyleenglycol en een alkalimetaalbasis om zeer reactieve, pentacoordinaatsilicaten te produceren die toegang bieden tot een grote verscheidenheid aan nieuwe siliciumverbindingen. De silicaten zijn in wezen onoplosbaar in alle polaire oplosmiddelen behalve methanol.

Door het gebruiken van onze website, ga je akkoord met het gebruik van cookies om onze website te verbeteren. Dit bericht verbergen Meer over cookies »